RU2547348C1 - Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений - Google Patents
Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547348C1 RU2547348C1 RU2013151500/28A RU2013151500A RU2547348C1 RU 2547348 C1 RU2547348 C1 RU 2547348C1 RU 2013151500/28 A RU2013151500/28 A RU 2013151500/28A RU 2013151500 A RU2013151500 A RU 2013151500A RU 2547348 C1 RU2547348 C1 RU 2547348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- static
- loading
- concrete
- dynamic
- sample
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt. Сущность: осуществляют закрепление опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение нагрузки в процессе нагружения. Регистрируют усилие и деформации призмы во времени с использованием динамометра и тензостанции. Многократное статическое или динамическое нагружение осуществляют посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента. Технический результат: упрощение способа испытания, расширение функциональных возможностей экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающееся в чередовании приложения статических и динамических нагрузок на образец. 4 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt.
Проектирование железобетонных конструкций ведут с учетом статического приложения нагрузки, при этом используя призменную прочность бетона, определяемую в ходе постепенного (ступенями) нагружения бетонных образцов с использованием пресса. Определение прочности бетона на растяжение осуществляется с использованием разрывной машины [1]. Недостатками данных способов являются как относительно невысокая скорость нагружения бетонных образцов, так и невозможность приложения кратковременных динамических или статических нагрузок на образец.
При расчете строительных конструкций на взрывные и ударные нагрузки используют величины предела прочности и предельных деформаций бетонных образцов, определяемые в момент их разрушения при динамическом нагружении и превосходящие аналогичные величины, найденные в ходе статического испытания. При многократном приложении нагрузок на конструкцию работа бетона характеризуется величинами, получаемыми в результате экспериментальных испытаний в условиях циклических статико-динамических нагружений.
Одним из решений, позволяющих проводить испытание бетона на динамические нагружения, является пневмодинамическая установка для высокоскоростного нагружения бетонных призм [2]. Недостатком этого решения является невозможность создания условий кратковременных циклических нагружений бетонного образца.
Существует решение, позволяющее проводить испытание материала в условиях многократных нагружений, - способ циклического нагружения материала, заключающийся в том, что создают в трубчатом образце материала растягивающие напряжения по различным осям путем приложения к нему осевой силы, внутреннего давления и крутящего момента. В данном способе к торцу образца прикладывают осевые усилия, уравновешивающие осевую составляющую внутреннего давления, осевую силу и внутреннее давление прикладывают в противофазе к нулевому циклу, а крутящий момент - с отставанием по фазе [3].
Недостаток этого решения заключается в том, что для получения призменной прочности бетона необходима дополнительная математическая обработка данных, полученных в результате эксперимента, что повышает погрешность вычислений. Кроме того, состав рабочей жидкости, используемый для создания нагружения, может повлиять на прочностные характеристики испытываемого материала. Данный способ не позволяет также осуществлять кратковременные динамические нагружения.
Наиболее близким решением к заявленному изобретению является способ экспериментального определения статико-динамических диаграмм бетона, в котором мгновенное или ступенчатое динамическое догружение осуществляется падающим при уменьшении силы тока в электромагните грузом [4]. Условия циклического нагружения создаются посредством многократного догружении грузами.
Недостаток данного решения заключается в ограниченном количестве циклов; в невозможности осуществления многократных статических нагружений; в невозможности заранее задавать последовательность и величину прилагаемых нагрузок.
Технический результат изобретения - упрощение способа испытания, расширение функциональных возможностей экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающееся в чередовании приложения статических и динамических нагрузок на образец.
Технический результат достигается тем, что в способе экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающемся в закреплении опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение нагрузки в процессе нагружения, и регистрации усилия и деформаций призмы во времени с использованием динамометра и тензостанции, согласно изобретению нагружение осуществляют через рычажную систему в два этапа: на первом - ступенчатое статическое нагружение образца до заданного уровня посредством укладки штучных грузов на грузовую платформу, на втором - многократное мгновенное или ступенчатое динамическое нагружение посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента. Чередование динамических и статических циклических нагрузок осуществляется посредством смещения оси.
На фиг.1а представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа при испытании на растяжение. На фиг.1б представлена схема устройства для испытании на сжатие. На фиг.2а представлены схемы вариантов поперечного сечения оси. На фиг.2б представлены схемы взаимодействия рычага и оси. На фиг.4 представлена схема нагрузок, действующих на рычаг при испытании на растяжение.
Специально сконструированная установка включает станину 1, устройства для центрирования и захвата образца 2, рычаг 4 для передачи усилия на испытуемый образец 3, соединенный через стойку 5 со станиной 1, компенсирующий элемент 6, опирающийся на станину 1 и соединенный с рычагом 4 посредством оси 7, металлический шар 10, болт 9, грузовую платформу 8 для приложения статической нагрузки, штучные грузы.
Компенсирующий элемент 6 представляет собой пружину либо динамометрическое кольцо, жесткость которого заранее определяется тарировкой.
Ось 7 представляет собой металлический стержень с разными формами поперечных сечений.
Диаметр отверстия в рычаге 4 превышает больший диаметр сечения оси 7.
Металлический шар 10 и различность форм поперечных сечений оси 7 необходимы для осуществления кратковременного статического или динамического нагружения образца 3.
Болт 9 необходим для ограничения перемещения металлического шара 10 в момент резкого нагружения и разгружения при повороте оси 7.
Способ осуществляется следующим образом.
Нагружение осуществляют через рычажную систему в два этапа. На первом этапе создают усилие в компенсирующем элементе 6 посредством укладки штучных грузов 11 на грузовую платформу 8. При этом шар 10 опирается на ось 7. На втором этапе закрепляют испытуемый образец 3 в зажимах 2, затем осуществляют многократное статическое или динамическое нагружение посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента. В случае необходимости испытания образца в условиях статических циклических нагрузок после испытания в условиях динамических циклических нагрузок осуществляют смещение оси.
В процессе проведения испытаний динамометром измеряют усилие, действующее на образец, а параметры деформирования самого образца при статическом или динамическом нагружении в условиях циклических нагрузок измеряются при помощи тензостанции, оборудованной встроенным тензоусилителем, позволяющим подключать тензодатчики без использования промежуточных усилителей, и имеющей возможность при подключении к компьютеру и использовании специализированного программного обеспечения записывать и отображать преобразованные сигналы нескольких входных каналов в зависимости от времени.
В случае статического нагружения при испытании на растяжение нагрузка, действующая на образец, определяется по формуле:
где P - приложенная нагрузка; K - усилие в компенсирующем элементе; l - длина рычага 4; a, b - расстояния от стойки 5 до образца 3 и до упругого элемента 6 соответственно.
В случае динамического нагружения происходит резкое перераспределение нагрузки с компенсирующего элемента 6 на образец 3.
На фиг.3 представлены диаграммы «напряжение (σ) - деформация (ε)» для бетона, работающего в условиях циклических нагружений для разных типов сечений оси 7.
Источники информации
1. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона - М.: НИИЖБД982. - 15 с.
2. Баженов Ю.М. Бетон при динамическом нагружений. - М.: Стройиздат, 1970. - 272 с.
3. Авторское свидетельство СССР №1619117 A1, кл. G01N 3/32, 1987.
4. Патент РФ №2482480, кл. G01N 3/00, 2006.
Claims (1)
- Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающийся в закреплении опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение нагрузки в процессе нагружения, и регистрации усилия и деформаций призмы во времени с использованием динамометра и тензостанции, отличающийся тем, что многократное статическое или динамическое нагружение осуществляют посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151500/28A RU2547348C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151500/28A RU2547348C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547348C1 true RU2547348C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151500/28A RU2547348C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547348C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109883936A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-14 | 北京航空航天大学 | 一种用于植入材料体外降解实验的动-静态等轴形变设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU406141A1 (ru) * | 1971-11-15 | 1973-11-05 | Установка для испытания образцов строительных материалов | |
SU1259137A1 (ru) * | 1985-03-29 | 1986-09-23 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Устройство дл испытани бетонных образцов - восьмерок на осевое раст жение |
US7380466B2 (en) * | 2005-08-18 | 2008-06-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for determining mechanical properties of cement for a well bore |
RU2482480C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Способ экспериментального определения статико-динамических диаграмм бетона и коэффициента динамического упрочнения бетона с учетом трещинообразования |
-
2013
- 2013-11-19 RU RU2013151500/28A patent/RU2547348C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU406141A1 (ru) * | 1971-11-15 | 1973-11-05 | Установка для испытания образцов строительных материалов | |
SU1259137A1 (ru) * | 1985-03-29 | 1986-09-23 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Устройство дл испытани бетонных образцов - восьмерок на осевое раст жение |
US7380466B2 (en) * | 2005-08-18 | 2008-06-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for determining mechanical properties of cement for a well bore |
RU2482480C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Способ экспериментального определения статико-динамических диаграмм бетона и коэффициента динамического упрочнения бетона с учетом трещинообразования |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109883936A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-14 | 北京航空航天大学 | 一种用于植入材料体外降解实验的动-静态等轴形变设备 |
CN109883936B (zh) * | 2019-03-12 | 2023-11-07 | 北京航空航天大学 | 一种用于植入材料体外降解实验的动-静态等轴形变设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109342189B (zh) | 一种拉扭组合多轴断裂实验系统及实验方法 | |
CN102564856B (zh) | 基于数字图像相关的塑性多缺陷材料m积分测量方法 | |
CN106289947B (zh) | 一种轻质高强梁结构损伤识别方法 | |
CN103278131A (zh) | 一种岩样轴向变形测量方法 | |
US11346745B2 (en) | Fatigue test assessment method | |
CN103389202A (zh) | 一种测试螺栓结合面接触阻尼特性的方法 | |
AU2011381327A1 (en) | Method for evaluating binding strength of mechanical composite pipe | |
Wildemann et al. | Postcritical deformation of steels in plane stress state | |
Capozucca et al. | Vibration of RC beams with NSM CFRP with unbonded/notched circular rod damage | |
CN104344997A (zh) | 一种用于三轴试验的被动式约束加载装置 | |
RU2547348C1 (ru) | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений | |
Tabin et al. | Methods for identifying dynamic parameters of clip-on extensometer–specimen structure in tensile tests | |
RU2482480C1 (ru) | Способ экспериментального определения статико-динамических диаграмм бетона и коэффициента динамического упрочнения бетона с учетом трещинообразования | |
RU2545781C1 (ru) | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона | |
CN108061686A (zh) | 同时获取岩石黏聚力和内摩擦角变化规律的测定方法及测定仪 | |
CN108469384A (zh) | 管线刚度自动测试装置 | |
JP4033119B2 (ja) | 材料の試験方法、材料試験機 | |
Selvadurai et al. | Mindlin’s problem for a halfspace indented by a flexible plate | |
RU172393U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов с обжатием и кратковременным динамическим кручением | |
RU2696815C1 (ru) | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона | |
CN107389452B (zh) | 一种测试异质界面层裂的拉伸装置及层裂测试方法与应用 | |
CN112985983A (zh) | 混凝土轴拉测试装置 | |
Buczynski et al. | Multiaxial stress-strain notch analysis | |
Zaytsev | Improving methods of assessment of a stress state of structures according to the results of coercive measurements | |
CN110836818A (zh) | 一种薄壁圆管双向应力试验方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151120 |